Фамилия Юлтимирова — женская форма, образованная от мужской фамилии Юлтимиров. В основе лежит тюркское составное имя. Его первая часть — «юл» (в разных тюркских языках — «путь», «дорога»), вторая — «тимер» (варианты «тимир», «темир» — «железо»). Таким образом, исходное имя Юлтимир (или Юлтимер) означает «железный путь» или «дорога из железа». В ономастике такие имена-пожелания были распространены: родители желали сыну твёрдости, несокрушимости, удачной жизненной дороги.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна. К основе имени Юлтимир добавлен русский патронимический суффикс -ов, который в тюркских фамилиях со временем стал стандартным. Окончание -а указывает на женский род. Фамилия, скорее всего, оформилась в среде татар, башкир или других тюркских народов Поволжья и Приуралья, где имя Тимер (Темир) было очень популярным, а сложные имена с первым компонентом «юл» встречаются часто (Юлдаш, Юлмухамет).

Фамилия Юлтимирова — нечастотная. Её носительницы живут преимущественно в Башкортостане, Татарстане, Оренбургской и Челябинской областях. Встречается она и в Средней Азии, куда в советское время переселялись люди из Поволжья. По социальному происхождению предки Юлтимировых, скорее всего, были крестьянами или мещанами, так как фамилия не несёт признаков дворянского или духовного сословия — у них были иные суффиксы и окончания.

Интересная деталь: ударение в фамилии может падать как на второй слог (Юлти́мирова), так и на третий (Юлтими́рова) — в зависимости от местного говора и традиции семьи. Второй вариант ближе к ударению в исходном имени Тиме́р, но в русском языке часто смещается к центру слова.